Предсказуемость скорости передачи данных

В отношении предсказуемости скорости передачи данных приложения делятся на два больших класса: приложения с потоковым трафиком и приложения с пульсирующим трафиком.

Приложения с потоковым трафиком (stream) порождают равномерный поток данных, который поступает в сеть с постоянной битовой скоростью (Constant Bit Rate, CBR). В случае коммутации пакетов трафик таких приложений представляет собой последова­тельность пакетов одинакового размера (равного В бит), следующих друг за другом через один и тот же интервал времени Т (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Потоковый трафик

 

Постоянная битовая скорость потокового трафика (CBR) может быть вычислена путем усреднения на одном периоде:

CBR - В/Т бит/с.

Вобщем случае, постоянная битовая скорость потокового трафика меньше номинальной максимальной битовой скорости протокола, с помощью которого передаются данные, так как между пакетами существуют паузы. Как будет показано в главе 12, максимальная скорость передачи данных с помощью протокола Ethernet составляет 9,76 Мбит/с (для кадров максимальной длины), что меньше номинальной скорости этого протокола, равной 10 Мбит/с.

Приложения с пульсирующим трафиком (burst) отличаются высокой степенью непред­сказуемости, в этих приложениях периоды молчания сменяются пульсацией, в течение которой пакеты «плотно» следуют друг за другом. В результате трафик характеризуется переменной битовой скоростью (Variable Bit Rate, VBR), что иллюстрирует рис. 7.2. Так, при работе приложений файлового сервиса интенсивность трафика, генерируемого приложением, может падать до нуля, когда файлы не передаются, и повышаться до мак­симально доступной, ограниченной только возможностями сети, когда файловый сервер передает файл.

Рис. 7.2. Пульсирующий трафик

 

На рисунке показано три периода измерений T 1, Т 2 и T 3. Для упрощения расчетов принято, что пиковые скорости на первом и третьем периодах равны между собой и равны PIR, а все три периода имеют одинаковую длительность Т. Учитывая это, можно вычислить величину пульсации В, которая равна количеству битов, переданных на периоде пульсации:

В = PIR х Т.

Таким образом, величина пульсации для периодов T 1 и T 3 равна В, а на периоде Т 2 — нулю.

Для приведенного примера можно подсчитать коэффициент пульсации. (Напомним, что он равен отношению пиковой скорости на каком-либо небольшом периоде времени к средней скорости трафика, измеренной на длительном периоде времени.) Так как пиковая скорость на периоде T 1 (или T 3 ) равна B / T а средняя скорость на суммарном периоде T 1 + T 2 + T 3 составляет 2B/3T, коэффициент пульсации равен 3/2.

Практически любой трафик, даже трафик потоковых приложений, имеет ненулевой коэф­фициент пульсации. Просто значения коэффициентов пульсации у потокового и пульси­рующего трафиков существенно различаются. У приложений с пульсирующим трафиком он обычно находится в пределах от 2 до 100, а у потоковых приложений он близок к 1. В локальных сетях коэффициент пульсации обычно выше, чем в глобальных, поскольку на магистралях глобальных сетей трафик представляет собой сумму трафиков многих источ­ников, что по закону больших чисел приводит к сглаживанию результирующего трафика.